Введение в авиационную технику и технологию. Рубцов Ю.Б - 92 стр.

Ю.Б.Рубцов           Введение в авиационную технику и технологию         Б.Н.Слюсарь

         7.3.1. Понятие о реактивном двигателе и реактивном движении
    Реактивным двигателем называется двигатель, в котором подводимая
энергия преобразуется в кинетическую энергию струи рабочего тела,
вытекающего из двигателя, а получающаяся за счет этого сила реакции
(отдачи) струи (закон равенства действия и противодействия) непосредственно
используется как движущая сила — сила тяги.
    Всякое движение под действием сил реактивно, так как основано на
отбрасывании массы в обратном движению направлении. Так, винты самолета
отбрасывают назад воздух, винты корабля — воду и т.п. В свою очередь, струи
воздуха и воды действуют с равной и противоположной силой на воздушный и
водяной винты, создавая на них силу тяги. Однако силовые установки этих
аппаратов имеют двигатели с непрямой реакцией, так как реактивная сила
действует на двигатели через промежуточное звено — движитель (воздушный
или водяной винт). Кроме того, указанные силовые установки для создания
тяги требуют обязательного наличия окружающей среды (воздуха, воды и пр.),
с которой должны взаимодействовать движители. При работе же реактивного
двигателя сила тяги получается непосредственно как равнодействующая всех
сил, действующих на поверхности элементов самого двигателя. Поэтому
реактивный двигатель органически соединяет в себе двигатель и движитель, и
в этом смысле реактивный двигатель называют двигателем прямой реакции. В
нем понятия двигатель и движитель неразделимы.
    Движение реактивного аппарата не требует наличия окружающей среды
(исключение составляют воздушно-реактивные двигатели), так как
отбрасываемая масса рабочего тела находится на борту летательного аппарата.
Реактивный двигатель как бы «отталкивается» от своей собственной струи.
    Реактивный двигатель пока является единственно возможным типом
двигателя для осуществления полетов в космическом пространстве.
    Принцип возникновения реактивной силы легко уяснить на примере
простейшего реактивного двигателя — ракетного двигателя твердого топлива 1
(РДТТ), схема которого изображена на рис. 7.3, а.
    Двигатель состоит из цилиндрической камеры сгорания, где размещен
заряд твердого топлива, например пороховой шашки, и выходного сопла.
После воспламенения топливного заряда продукты горения, имеющие высокие
давление и температуру, заполняют свободный объем камеры и устремляются
в выходное сопло. Рассматривая силы давления, действующие на наружную и
внутреннюю поверхности двигателя (рис. 7.3, б), обнаруживаем, что на
каждый элемент поверхности двигателя снаружи действует атмосферное
давление Рн, а внутри—давление продуктов сгорания Рвн, превышающее
атмосферное давление.

    1
       В ракетной технике топливом       называют совокупность компонентов (горючее и
окислитель), необходимых для осуществления процесса в камере сгорания двигателя.